一种多自由度冲压机器人及其使用方法技术

本发明专利技术公开了一种多自由度冲压机器人及其使用方法，具体涉及冲压设备领域，包括机器人主体，所述机器人主体的底端固定连接有辅助转板，所述辅助转板的内部转动连接有活动转杆，自由转架的内壁与辅助转板是贴合的，辅助转板只能在同一位面进行旋转运动，活动转轮架带着调速机构向第二小型齿轮的一侧移动，第一小型齿轮与第二小型齿轮啮合，其对应着机械手臂通过夹钩抓取冲压件向上移动至PLC冲压设备位置处，接着活动转轮架带着调速机构向第二中型齿轮的一侧移动，第一中型齿轮与第二中型齿轮啮合，其对应着机械手臂通过夹钩抓取冲压件向着PLC冲压设备安置冲压件的位置处，从而实现了根据不同的冲压件运输状态，合理调控机械手臂的移速状态。手臂的移速状态。手臂的移速状态。

【技术实现步骤摘要】
一种多自由度冲压机器人及其使用方法


[0001]本专利技术涉及冲压设备
，更具体地说，本专利技术涉及一种多自由度冲压机器人及其使用方法。

技术介绍

[0002]冲压工艺是一种金属加工方法，它是建立在金属塑性变形的基础上，利用模具和冲压设备对板料施加压力，使板料产生塑性变形或分离，从而获得具有一定形状、尺寸和性能的零件的工艺，同时冲压成形工艺在空调外壳制造工艺中占有重要的地位，特别是空调外壳的覆盖件，因大多是空间曲面，并且表面质量要求高，所以用冲压加工方法来制作这些零件是用其它加工方法所不能比拟的。
[0003]从申请号201821457022.0已公开的技术得知，该设计利用顶部活动块通过其内部开设的通孔结构与第一固定块固定连接，所述内部活动柱依次贯穿于顶部活动块、第一固定块和内部固定块，且内部固定块内部包裹有内部连接柱的方式利用活动柱之间旋转，使设备可以多自由度给冲压装置上料，并且可以同时对两个大型外壳进行冲压，从而节省使用者的时间和精力。
[0004]但是该技术利用活动柱之间搭配旋转实现机器手臂的自由旋转，其忽视了冲压件在多自由度运动过程中的稳定性，冲压件若在由于多自由度运动过程中传输过程过快，则冲压件较易由于自身重力以及传输过快而导致从机械手臂掉落，进而引发安全事故，因此，我们提出了一种多自由度冲压机器人。

技术实现思路

[0005]为了克服现有技术的上述缺陷，本专利技术的实施例提供一种多自由度冲压机器人及其使用方法，通过第二小型齿轮与第一小型齿轮呈啮合状态设置，第二大型齿轮与第一大型齿轮呈啮合状态设置，第二中型齿轮与第一中型齿轮呈啮合状态设置，第三电机作为驱动，其带着活动转轮架旋转，由于夹持腔架紧密贴合在第一小型齿轮的表面，而调速机构为一个整体机构，调速机构根据冲压件的运输状况进行机械手臂速率调控以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种多自由度冲压机器人，包括机器人主体，所述机器人主体的底端固定连接有辅助转板，所述辅助转板的内部转动连接有活动转杆，自由转架的内壁与辅助转板是贴合的，则辅助转板只能在同一位面进行旋转运动，所述辅助转板的外表面通过活动转杆转动连接有自由转架，活动转杆与自由转架的连接处套接有限位套环，则活动转杆旋转时不会在自由转架的内部滑动，所述自由转架的底端转动连接有支撑底座，所述支撑底座的内部固定连接有第一电机，所述第一电机的输出端电性连接在自由转架的底端，所述支撑底座的底端通过螺栓连接有安置架，所述机器人主体的一侧转动连接有控制转杆，所述控制转杆的一端转动连接有曲圆转架，所述曲圆转架的底端铰接有机械手臂，所述机械手臂的底端固定连接有抓取配置构件；第一电机作为驱动，
其带动自由转架进行旋转，则自由转架跟随第一电机的输出端带动机械手臂旋转，进而调动机械手臂抓取冲压件的横向运转方向，控制转杆、曲圆转架与机械手臂之间为铰接，其是为了实现现有技术中机械人根据冲压件运输要求进行角度微调，在此说明，控制转杆与曲圆转架的连接处以及机械手臂与曲圆转架的连接处均电性连接有正反转电机；所述活动转杆穿过自由转架的一端转动连接有调速机构，所述调速机构上设置有角速度传感器，所述角度测量传感器用于实时监测机器人主体与机械手臂之间的夹角，所述调速机构的表面套接有两组双腔夹持架，两组所述双腔夹持架固定安装在支撑底座的顶端，所述活动转杆位于两组双腔夹持架之间转动连接有调速机构，所述支撑底座的顶端通过螺栓连接有固定架，所述支撑底座的顶端通过固定架固定连接有第二电机，所述第二电机的输出端电性连接有辅助丝杆，所述辅助丝杆的外表面依次转动连接有第二大型齿轮、第二小型齿轮和第二中型齿轮，所述辅助丝杆插接在两组双腔夹持架的空腔处，所述第二大型齿轮、第二小型齿轮和第二中型齿轮与调速机构分别呈啮合状态设置；所述支撑底座上设置有用于调节所述调速机构沿所述活动转杆轴向方向移动的第三电机；所述机器人主体顶端设置有高度传感器，用于实时监测所述机器人主体顶端距离所述调速机构轴心所在水平面的垂直距离，所述第一电机、第二电机和第三电机与远程控制单片机无线通信连接，调速机构上的角速度传感器、机器人主体顶端的高度传感器也与远程控制单片机无线通信连接，用于将采集到的数据传输至远程控制单片机中；第二电机作为驱动通过辅助丝杆顺时针旋转带着第二大型齿轮、第二小型齿轮和第二中型齿轮同步旋转，由于第二大型齿轮、第二小型齿轮和第二中型齿轮与辅助丝杆的连接处被限位，则第二大型齿轮、第二小型齿轮和第二中型齿轮在原位做旋转运动，由于第二大型齿轮、第二小型齿轮和第二中型齿轮之间的直径不同，齿轮转速与转矩的关系，在同一个转速驱动下，齿轮直径越大，则与其啮合的齿轮直径较小，齿轮转动一圈，与其啮合的齿轮由于直径较小，则在同等旋转时间内，啮合的齿轮要以更快的速度达成大齿轮旋转一圈的转矩，因此调速机构通过与第二大型齿轮、第二小型齿轮和第二中型齿轮的啮合，调整与调速机构共同旋转活动转杆的转速，则活动转杆接着通过辅助转板带着机器人主体调整转速，使抓取配置构件能够贴合冲压件的运输状况进行速率调整，保证冲压件运输时的安全性。
[0007]在一个优选地实施方式中，所述调速机构包括第一中型齿轮、第一大型齿轮和第一小型齿轮，所述第一大型齿轮、第一小型齿轮和第一中型齿轮依此顺序设置在活动转杆的外表面，调速机构位于第二大型齿轮和第二中型齿轮之间，若抓取配置构件需要快速移动至冲压件的运输处，此时夹钩没有抓取冲压件，则抓取配置构件的移动速度较快，由于第二大型齿轮的体积最大，则调速机构向第二大型齿轮的方向移动，第一小型齿轮与第二大型齿轮啮合，第一小型齿轮的直径最小，根据上述原理，此时第一小型齿轮的转速最快，则第一小型齿轮带动活动转杆旋转，活动转杆通过辅助转板带动机器人主体旋转，机器人主体通过控制转杆和曲圆转架带着机械手臂快速移动至冲压件表面，而冲压件由于刚被抓取，则机械手臂带着冲压件较快上移，冲压件由于夹力以及传输问题较易发生掉落，所述第一中型齿轮、第一大型齿轮和第一小型齿轮之间为固定连接，所述调速机构在活动转杆的表面呈滑动连接状态设置，便于调速机构滑动后与第二大型齿轮、第二小型齿轮和第二中型齿轮之间啮合状态的调整；所述第二大型齿轮、第二小型齿轮和第二中型齿轮与辅助丝杆的连接处套接有限
位块，致使第二大型齿轮、第二小型齿轮和第二中型齿轮关于辅助丝杆的表面在同一位置做旋转运动，所述第二小型齿轮与第一大型齿轮呈啮合状态设置，所述第二大型齿轮与第一小型齿轮呈啮合状态设置，所述第二中型齿轮与第一中型齿轮呈啮合状态设置，辅助丝杆顺时针旋转，由于调速机构与第二大型齿轮、第二小型齿轮和第二中型齿轮的啮合，调速机构通过活动转杆带着机器人主体逆时针旋转，辅助丝杆逆时针旋转，调速机构通过活动转杆带着机器人主体顺时针旋转。
[0008]在一个优选地实施方式中，所述支撑底座的顶端固定连接有中空固定架，所述中空固定架的外侧固定连接有边缘固定板，所述第三电机固定连接设置于所述边缘固定板靠近中空固定架外壁的一侧，所述第三电机的输出端电性连接有活动转轮架，所述活动转轮本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多自由度冲压机器人，包括机器人主体（1），其特征在于：所述机器人主体（1）的底端固定连接有辅助转板（2），所述辅助转板（2）的内部转动连接有活动转杆（10），所述辅助转板（2）的外表面通过活动转杆（10）转动连接有自由转架（9），所述自由转架（9）的底端转动连接有支撑底座（4），所述支撑底座（4）的内部固定连接有第一电机，所述第一电机的输出端电性连接在自由转架（9）的底端，所述支撑底座（4）的底端通过螺栓连接有安置架（3），所述机器人主体（1）的一侧转动连接有控制转杆（5），所述控制转杆（5）的一端转动连接有曲圆转架（6），所述曲圆转架（6）的底端铰接有机械手臂（7），所述机械手臂（7）的底端固定连接有抓取配置构件（8）；所述活动转杆（10）穿过自由转架（9）的一端转动连接有调速机构（13），所述调速机构（13）上设置有角速度传感器，所述调速机构（13）的表面套接有两组双腔夹持架（12），两组所述双腔夹持架（12）固定安装在支撑底座（4）的顶端，所述活动转杆（10）位于两组双腔夹持架（12）之间转动连接有调速机构（13），所述支撑底座（4）的顶端通过螺栓连接有固定架，所述支撑底座（4）的顶端通过固定架固定连接有第二电机，所述第二电机的输出端电性连接有辅助丝杆（11），所述辅助丝杆（11）的外表面依次转动连接有第二大型齿轮（14）、第二小型齿轮（15）和第二中型齿轮（16），所述辅助丝杆（11）插接在两组双腔夹持架（12）的空腔处，所述第二大型齿轮（14）、第二小型齿轮（15）和第二中型齿轮（16）与调速机构（13）分别呈啮合状态设置；所述支撑底座（4）上设置有用于调节所述调速机构（13）沿所述活动转杆（10）轴向方向移动的第三电机；所述机器人主体（1）顶端设置有高度传感器和角度测量传感器，所述高度传感器用于实时监测所述机器人主体（1）顶端距离所述调速机构（13）轴心所在水平面的垂直距离；所述第一电机、所述第二电机和所述第三电机均与远程控制单片机无线通信连接。2.根据权利要求1所述的一种多自由度冲压机器人，其特征在于：所述调速机构（13）包括第一中型齿轮（1301）、第一大型齿轮（1302）和第一小型齿轮（1303），所述第一大型齿轮（1302）、第一小型齿轮（1303）和第一中型齿轮（1301）依此顺序设置在活动转杆（10）的外表面，所述第一中型齿轮（1301）、第一大型齿轮（1302）和第一小型齿轮（1303）之间为固定连接，所述调速机构（13）在活动转杆（10）的表面呈滑动连接状态设置；所述第二大型齿轮（14）、第二小型齿轮（15）和第二中型齿轮（16）与辅助丝杆（11）的连接处套接有限位块，所述第二小型齿轮（15）与第一大型齿轮（1302）呈啮合状态设置，所述第二大型齿轮（14）与第一小型齿轮（1303）呈啮合状态设置，所述第二中型齿轮（16）与第一中型齿轮（1301）呈啮合状态设置。3.根据权利要求2所述的一种多自由度冲压机器人，其特征在于：所述支撑底座（4）的顶端固定连接有中空固定架（19），所述中空固定架（19）的外侧固定连接有边缘固定板（20），所述第三电机固定连接设置于所述边缘固定板（20）靠近中空固定架（19）外壁的一侧，所述第三电机的输出端电性连接有活动转轮架（18），所述活动转轮架（18）的一端转动连接有夹持腔架（17），所述夹持腔架（17）贴合于第一小型齿轮（1303）的外表面，所述调速机构（13）通过活动转轮架（18）的旋转在活动转杆（10）的表面呈滑动状态设置。4.根据权利要求1所述的一种多自由度冲压机器人，其特征在于：所述抓取配置构件（8）的外表面滑动连接有对应式插架（21），所述抓取配置构件（8）的底端固定连接有磁性吸盘（22），所述对应式插架（21）与磁性吸盘（22）之间设置有四组辅助弹簧（31），四组所述辅
助弹簧（31）分别固定安装在对应式插架（21）的底端以及磁性吸盘（22）的顶端之间；所述配置构件（8）上设置有压力传感器和陀螺仪，所述压力传感器用于检测是否抓取到冲压件，所述陀螺仪用于实时监测所述配置构件（8）于大地坐标系下x轴、y轴和z轴方向上的运行速率。5.根据权利要求4所述的一种多自由度冲压机器人，其特征在于：所述对...

【专利技术属性】
技术研发人员：张正峰，
申请(专利权)人：九众九机器人有限公司，
类型：发明
国别省市：